РОЗДІЛ 1. ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ БОБОВИХ ТРАВ
ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЛУЧНИХ УГІДЬ ТА ПОЛІПШЕННЯ ЯКОСТІ КОРМУ
(Огляд літератури)
На підставі критичного аналізу даних літературних джерел вітчизняних і зарубіжних авторів всебічно висвітлена роль бобових трав у підвищенні продуктивності лучних угідь і поліпшенні якості корму та основні шляхи створення високопродуктивних бобово-злакових травостоїв. Розглянуто принципи добору
видів трав і травосумішок для створення сіяних ценозів, роль підсівання бобових трав у старосіяні травостої, особливості їх удобрення та використання. Досить ґрунтовно розкриті причини пригнічення бобових рослин і можливості подолання аутоінтоксикації їх в рослинних угрупованнях на лучних угіддях, зокрема пригнічуючої дії фізіологічно активних речовин. Висвітлені невирішені питання та обґрунтовано вибір теми дисертації.
РОЗДІЛ 2. УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Вирішення поставлених у дисертації задач здійснено нами в польовому досліді, який проведено впродовж 2000-2004 рр. у дослідному господарстві „Чабани” ННЦ „Інститут землеробства УААН” Києво-Святошинського району Київської області. Грунт на дослідній ділянці темно-сірий опідзолений крупнопилувато легкосуглинковий з вмістом у 0-20 см шарі гумусу – 2,4%, лужногідролізованого азоту – 10,2 мг, рухомого фосфору – 29,4 мг, обмінного калію – 32,7 мг на 100 г сухого ґрунту, рН (сольовий) - 6,5.
Розмір посівної ділянки 20 м2, облікової – 15 м2, повторність чотириразова. Фон удобрення – Р60К120. На двох варіантах злакового травостою в досліді з метою встановлення розміру нагромадження симбіотичного азоту додатково вносили ще й азотні добрива в дозі N75 і N150.
Лучноконюшино-злакова травосумішка, що складалася із тимофіївки лучної Аргента – 6 кг/га, костриці лучної Евола – 8 кг/га, стоколосу безостого Вишгородсь-кий – 10 кг/га, конюшини лучної Маруся – 10 кг/га була висіяна навесні 2000 р. під покрив пажитниці багатоквіткової сорту Еней з нормою висіву 7 кг/га.
Підсів бобових трав у досліді здійснювали навісною дисковою сівалкою СН-16 на другому та третьому роках користування травостоями. Підсівання проводили районованими сортами: конюшини лучної – Маруся, з нормою висіву 8 кг/га, лядвенцю польового – Монастирецький (6 кг), конюшини повзучої – Гігант білий (3 кг), люцерни посівної – Ольга (8 кг/га).
Фосфорні добрива (Р60) вносили в один строк навесні; калійні (К120) і азотні (N75 і N150) – рівними частинами в два строки: навесні і після першого відчуження травостою. Використання травостою триукісне. Збирання урожаю у першому укосі проводили у фазі бутонізації бобових - колосіння злаків, отав – через 35-45 днів. Скошування травостою проводили мотокосаркою МФ-70 на висоті 5-6 см.
Погодні умови в роки досліджень були в цілому сприятливими для отримання високих врожаїв багаторічних бобових трав, за виключенням несприятливого зимового періоду 2002-2003 рр., коли конюшина лучна і повзуча майже повністю випала з травостою, а лядвенець польовий і люцерна посівна значно зрідились.
Флористичний склад травостою по варіантах визначали за А.П. Шенниковим (1964), екологічний та біоморфологічний аналіз здійснювали за А.В.Боговіним,
А.П.Травлеєвим (2003) з використанням ідей Л.Г. Раменського (1938), О.Л. Бельгард (1950), Т.О. Работнова (1974).
Облік урожаю зеленої маси в досліді проводили укісним методом за методикою ВІК (1971). Вміст абсолютно сухої речовини у зеленій масі визначали
ваговим методом – шляхом висушування у термостаті при температурі 100-1050С до постійної ваги; кількість підсіяних бобових компонентів визначали шляхом підрахунку кількості пагонів на фіксованих діляночках розміром 50х50 см; накопичення бобовими травами біологічного азоту та рівень компенсації ним мінерального азоту визначали методом різниці за методикою ВІК (1971, ч. 1).
Облік маси коріння проведено в кінці вегетаційного періоду на п’ятому році використання травостою рамковим методом за Станковим (1964).
Хімічний склад надземної і підземної маси визначали методом спектро-фотометрії на інфрачервоному аналізаторі NIR Systems – 4500. Вміст безазотистих екстрактивних речовин (БЕР) – відніманням від 100% вмісту сирих протеїну, жиру, клітковини і золи.
Вихід кормових одиниць розраховували за даними хімічного аналізу корму з використанням довідникових коефіцієнтів перетравності і продуктивної дії поживних речовин за Ф.І Очеретько (1964).
Агрохімічні показники грунту визначали при закладці досліду та в кінці проведення досліджень за загально прийнятими методиками, а саме вміст гумусу – за Тюріним, рН (сольовий) – потенціометричним методом, вміст лужногідролізо-ваного азоту – за Корнфілдом, рухомих форм фосфору і калію – за Чіріковим.
Визначення алелопатичної активності бобових компонентів, а саме – конюшини лучної, конюшини повзучої, лядвенцю польового та люцерни посівної, підсіяних у лучноконюшино-злаковий травостій на 2-му році користування, проводилось методом біологічних тестів (А.М. Гродзинський, 1965, 1973). Біотести: крес-салат, конюшина лучна, лядвенець польовий та люцерна посівна. Алелопатичний вплив визначали за темпами росту коріння зазначених рослин. Виділення фенольних речовин з надземної маси та коренів рослин проводили за методом Л. П. Олександрової, В.І. Осипової (1985) з послідуючим визначенням їхнього сумарного вмісту з реактивом Фоліна-Чокальта спектрофотометричним методом на Specol – 24 ( К. В. Новожилова, С.Л. Тетерева, 1976).
Алелопатичну активність ґрунту визначали методом прямого біотестування тих же рослин (А.М. Гродзинський, Є.Ю. Кострома, Т.С. Шроль, І.Г. Хохлова, 1990), якісний та кількісний вміст амінокислот та фенолкарбонових кислот у ґрунті – за методикою А.М. Гродзинського, С.О. Горобець, Л.І. Крупа (1988).
Математичну обробку одержаних урожайних даних проведено методом дисперсійного аналізу ( Б.О.Доспєховим, 1979).
Економічну оцінку ефективності використання травостоїв розраховували згідно з технологічними картами за методикою ВІК (1971), енергетичний аналіз проводили за О.К. Медведовським та П.І. Іваненко (1988).
Встановлено, що приживання підсіяних бобових трав в рослинному угрупованні та їх вплив на формування видової та еколого-біологічної структури
залежить не тільки від погодних умов, але й від вихідного складу травостою та еколого-біологічних особливостей видів і характеру взаємовідносин між ними в ценозах. Дослідження показали, що при створенні сіяних бобово-злакових травостоїв на першому році користування (в рік сівби) дольова участь в проективному покритті бобових становила 32-38%, різнотрав’я - 35-40% і злаків - 26-30%. На другому році користування (другий рік життя трав) явне домінування отримали бобові (71-81%), на третьому - злаки (51-62 %) (рис. 1).
Підсіяні бобові компоненти в дернину на другому та третьому роках користування вихідного лучноконюшино-злакового травостою в рік підсіву перебували переважно у ювенільному стані (у фазі 2-3 листочків) і практично не брали участь у формуванні продуктивності угідь, і лише починаючи з другого і в наступні роки спостерігалося зростання врожайності травостою. У цей час кількість бобових в урожаї порівняно з варіантом без підсівання збільшилася на 6-11%, загальна кількість їх досягала 27-38%. Більший приріст урожайності забезпечили лядвенець польовий та люцерна посівна. Ефективність підсівання конюшини повзучої в значній мірі залежав від погодних умов і насамперед забезпечення вологою.
За еколого-біологічною структурою сіяних ценозів всі рослинні угруповання у перші п’ять років користування за проективним покриттям на 64-75% складалися з багаторічних трав - полікарпиків (7-9 видів), на 25-36% одно-дворічників - монокарпиків (3-4 вида), з яких 8-17% припадало на дворічники і 15-27% однорічники. Багаторічники найбільшу участь в травостої забезпечили на другому – п’ятому роках користування, при цьому на другому-третьому переважно за рахунок бобових, а наступні роки – сіяних злакових трав. Спалах кількості монокарпиків спостерігався лише в рік сівби до першого укосу. В усі роки в рослинних угрупованнях переважали напіврозеткові види, а за типом підземних пагонів – коротко-кореневищні рослини. На каудексові, тобто рослини з одерев’янілими в тій або іншій мірі нижніми багаторічними частинами пагонів, у трав’янистому покриві припадало за кількістю видів від 12 до 25%, а за проективним покриттям від 6 до 16%. За типом кореневої системи в бобово-злакових травостоях переважали китицеві та стрижневокитицеві рослини.
За кліматичними життєвими формами (за Раунк’єром) як у бобово-злаковому, так і злаковому травостоях домінуюче положення займали гемікриптофіти, тобто рослини з приземним розміщенням бруньок відновлення, при незначній домішці геофітів – рослин з розміщенням бруньок відновлення в ґрунті, що найбільш повно відповідає біоморфологічним спектрам рослинності помірно-континентального та достатньо вологого й прохолодного клімату. Однорічники (терофіти) в усіх ценозах у значній кількості представлені лише в рік посіву: на бобово-злаковому від 27-33% та на злаковому – 37-40% і в рослинному покриві складали тимчасову групу, пов’язану з періодом найбільшого порушення грунту. Підсівання різних видів бобових трав на другому та третьому роках сприяло збільшенню в ценозах гемікриптофітів як основних ценозоутворювачів.
Основна кількість видів (41-55%) відноситься до лучного типу рослинності, від 16 до 20% - до лучно-степового та – 18% до рудерального (бур’янів). Підсівання
бобових або внесення на злаковий травостій азотних добрив істотно збільшило в структурі ценозів рослин лучного типу.
По відношенню до вологозабезпечення в першому році після створення сіяних травостоїв у середньому по всіх варіантах домінуюче положення займали мезофіти –70% (рис. 2). З роками кількість їх за проективним покриттям поступово зменшилась і на п’ятому році знизилась до 37%, а ксеромезофітів зростало до 63%.
За відношенням до родючості грунту – травостої в основному представлені мезотрофами (69 %) та мегатрофами (31%).
Кількість підсіяних бобових компонентів у непорушену дернину лучно-конюшино-злакового травостою зменшилась з роками користування. Найбільша кількість бобових в середньому за два укоси відмічена при підсіванні на 2-му (до 32-45 шт./м2) і на 3-му році користування (до 40-87 шт./м2), а конюшини повзучої – до 202 шт./м2. Заміна вихідного бобового виду у лучноконюшино-злаковому травостої іншими видами цієї ж групи рослин сприяла збільшенню кількості їх особин у травостої.
Встановлено неоднаковий алелопатичний вплив вихідного бобового компоненту в сумішці на повторно підсіяні рослини цієї родини (рис. 3). Найбільшу
гальмуючу дію на інші види бобових трав справляли люцерна посівна і конюшина лучна.
Впродовж вегетаційного періоду у всіх видів бобових культур найбільша інгибуюча активність витяжок як з надземної, так і кореневої маси на тест-об’єктах спостерігалася у фазу бутонізації рослин, яка до фази плодоношення істотно знизилася. Серед різних видів бобових найменшою інгибуючою активністю, а в окремі фази (відростання, бутонізації і плодоношення) навіть стимулюючою дією вирізнявся лядвенець польовий.
Найбільший пригнічуючий вплив на ріст корінців конюшини лучної, конюшини повзучої і люцерни посівної мали водні витяжки з коріння цих культур, витяжки з надземної маси зазначених культур – на лядвенець польовий.
Заміна у лучноконюшино-злаковому травостої вихідного бобового компонен-ту іншими видами бобових трав поліпшує умови росту підсіяних бобових видів в ценозах. Найкращим компонентом за алелопатичними властивостями при заміні конюшини лучної у лучноконюшино-злаковому травостої є лядвенець польовий.
Вища фітотоксичність ґрунту в фітоценозі з люцерною посівною чи люцерною з підсіванням конюшини лучної спостерігалася у фазу відростання та бутонізації зазначених культур, нижча у рослинних угрупованнях з конюшиною лучною з підсіванням лядвенцю польового у фазу плодоношення.
Найменша кількість фенольних речовин відмічена у витяжках з надземної маси рослин і коріння у фазі відростання трав (табл. 1). У фазі бутонізації ці сполуки інтенсивніше нагромаджувались в надземній масі - на 25-95%, а в кореневій масі – в 1,7-2,9 раза порівняно з фазою відростання. Кількість фенольних речовин у фазі плодоношення в надземній масі значно знизилась, а кореневій до кінця вегетації вміст перевищило на 20-40%. У грунті найбільше фенольних сполук, в першу чергу фенолкарбонових кислот особливо з групи оксикоричневих кислот – кумарових і ферулових було у весняний період, до кінця вегетаційного періоду кількість їх зменшилась. | 
